Perkerasan Kaku PDF

Preview

Summary

PERKERASAN KAKU UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Kontruksi Jalan dan Jembatan yang dibina oleh Bapak Sugiyanto oleh : Dhya Ayu Larasati 130522506280 UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL NOVEMBER 2014 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Alloh SWT karena berkat rahmat dan hid...

Description

PERKERASAN KAKU UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Kontruksi Jalan dan Jembatan yang dibina oleh Bapak Sugiyanto

oleh : Dhya Ayu Larasati

130522506280

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL NOVEMBER 2014

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Alloh SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya saya dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik tanpa suatu halangan. Makalah ini saya buat sebagai persyaratan untuk mengikuti mata kuliah Kontruksi Jalan dan Jembatan. Dalam pembuatan makalah ini, saya mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Bapak Sugiyanto selaku dosen pembimbing matakuliah Kontruksi Jalan dan Jembatan. 2. Pihak-pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan makalah ini. Saya mengetahui bahwa makalah ini memiliki banyak kekurangan. Kerenanya saya meminta kritik dan saran dari para pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

Malang, 15 November 2014

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .....................................................................................

ii

DAFTAR ISI ....................................................................................................

iii

PENDAHULUAN…………………………………………………

1

1.1. Latar Belakang ..............................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah .......................................................................

2

1.3. Tujuan ...........................................................................................

2

BAB II PEMBAHASAN ………………………………………………….

3

2.1. Perkerasan Kaku ...........................................................................

3

2.2. Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku ............................................

17

2.3. Pelaksanaan Perkerasan Kaku .......................................................

23

2.4. Perawatan dan Perlindungan Beton ..............................................

35

BAB III PENUTUP . ………………………………………………………...

38

3.1. Kesimpulan ...................................................................................

44

3.2. Saran..............................................................................................

45

BAB I

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... .

iv

LAMPIRAN ..................................................................................................... .

v

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Perkerasan kaku adalah suatu susunan kontruksi perkerasan dimana sebagai lapisan atas digunakan plat beton yang terletak diatas pondasi atau langsung di atas tanah dasar pondasi (sub grade). Plat beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi, akan mendistribusikan beban lalu lintas ke tanah dasar yang melingkupi daerah yang cukup luas. Dengan demikian, bagian terbesar dari kapasitas struktur perkerasan diperoleh dari plat beton itu sendiri. Hal ini berbeda dengan perkerasan lentur dimana kekuatan perkerasan diperoleh dari tebal lapis pondasi bawah, lapis pondasi, dan lapis perkerasan; dimana masing-masing lapisan memberikan kontribusinya. Yang sangat menentukan kekuatan struktur perkerasan dalam memikul beban lalu lintas adalah kekuatan beton itu sendiri. Sedangkan kekuatan dari dasar tanah hanya berpengaruh kecil terhadap kekuatan daya dukung struktural perkerasan kaku. Lapisan pondasi bawah, jika digunakan di bawah plat beton, dimaksudkan untuk sebagai lantai kerja, dan untuk drainase dalam menghindari terjadinya “pumping”. Pumping adalah peristiwa keluarnya air disertai butiran-butiran tanah dasar melalui sambungan dan retakan atau pada bagian pinggir perkerasan, akibat gerakan lendutan atau gerakan vertikal plat beton karena beban lalu lintas, setelah adanya air bebas yang terakumulasi di bawah plat beton. Pumping dapat mengakibatkan terjadinya rongga di bawah plat beton sehingga menyebabkan rusak/retaknya plat beton. Kontruksi perkerasan kaku merupakan perkerjaan yang memerlukan keahlian khusus dan sering kali membutuhkan peralatan penghamparan yang rumit dan mahal. Pada kontruksi perkerasan kaku struktur utama adalah lembaran plat beton, kontruksi perkerasan ini disebut kaku.

Perkerasan beton semen dibedakan menjadi 4 jenis, yaitu : 1. Perkerasan beton semen bersambung tanpa tulangan 2. Perkerasan beton semen bersambung dengan tulangan 3. Perkerasan beton semen menerus dengan tulangan 4. Perkerasan beton semen pra-tegang

1.2 Rumusan Masalah 1. Apa saja bagian-bagian dari perkerasan kaku (Rigid Pavement)? 2. Bagaimana sambungan pada perkerasan kaku? 3. Bagaimana persyaratan pelaksanaan perkerasan kaku? 4. Bagaimana perawatan pada perkerasan kaku?

1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui bagian-bagian dari perkerasan kaku. 2. Untuk mengetahui sambungan-sambungan pada perkerasan kaku. 3. Untuk mengetahui persyaratan pelaksanaan pada perkerasan kaku. 4. Untuk mengetahui cara perawatan pada perkerasan kaku.

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) 2.1.1. Pengertian, Jenis dan Sifat Perkerasan Kaku Perkerasan kaku atau perkerasan beton semen adalah suatu konstruksi (perkerasan) dengan bahan baku agregat dan menggunakan semen sebagai bahan ikatnya, ( Aly,2004 ). Perkerasan kaku merupakan struktur yang terdiri dari pelat beton semen yang bersambung (tidak menerus) tanpa atau dengan tulangan, atau menerus dengan tulangan dan terletak di atas lapis pondasi bawah, tanpa atau dengan pengaspalan sebagai lapis aus (nonstruktural). Pada saat ini dikenal ada 5 jenis perkerasan beton semen yaitu : 1. Perkerasan beton semen tanpa tulangan dengan sambungan (Jointed plain concrete pavement). 2. Perkerasan beton semen bertulang dengan sambungan (Jointed reinforced concrete pavement). 3. Perkerasan beton semen tanpa tulangan (Continuosly reinforced concrete pavemen). 4. Perkerasan beton semen prategang (Prestressed concrete pavement). 5. Perkerasan beton semen bertulang fiber (Fiber reinforced concrete pavemen).

Gambar 1. Macam – macam Perkerasan Beton Semen

Perkerasan kaku mempunyai sifat yang berbeda dengan perkerasan lentur. Pada perkerasan kaku daya dukung perkerasan terutama diperoleh dari pelat beton. Hal ini terkait dengan sifat pelat beton yang cukup kaku, sehingga dapat menyebarkan beban pada bidang yang luas dan menghasilkan tegangan yang rendah pada lapisan –lapisan di bawahnya.

Sumber : Anas Aly, Perkerasan Beton Semen 2004

Gambar 2. Penyebaran Beban dari Lapisan Perkerasan ke Subgrade

Dalam perkerasan kaku untuk dapat memenuhi fungsi perkerasan dalam memikul beban, maka perkerasan harus: a. Mereduksi tegangan yang terjadi pada tanah dasar sampai batas-batas yang masih mampu dipikul tanah dasar tersebut tanpa menimbulkan perbedaan lendutan/penurunan yang dapat merusak perkerasan itu sendiri. b. Direncanakan dan dibangun sedemikian rupa sehingga mampu mengatasi pengaruh kembang susut dan penurunan kekuatan tanah dasar serta pengaruh cuaca dan kondisi lingkungan.

Dalam perencanaan perkerasan kaku ada beberapa faktor yang harus diperhatikan, antara lain: a. Peranan perkerasan kaku dan intensitas lalu lintas yang akan dilayani. b. Volume lalu lintas, konfigurasi sumbu dan roda, beban sumbu, ukuran dan tekanan beban, pertumbuhan lalu lintas, jumlah jalur dan arah lalu lintas.

c. Umur rencana perkerasan kaku ditentukan atas dasar pertimbanganpertimbangan peranan perkerasan, pola lalu lintas dan nilai ekonomi perkerasan serta faktor pengembangan wilayah. d. Kapasitas

perkerasan

yang

direncanakan

harus

dipandang

sebagai

pembatasan. e. Daya dukung dan keseragaman tanah dasar sangat mempengaruhi keawetan dan kekuatan pelat perkerasan. f. Lapis pondasi bawah meskipun bukan merupakan bagian utama dalam menahan beban, tetapi merupakan bagian yang tidak bisa diabaikan dengan fungsi sebagai berikut: 



mengendalikan pengaruh kembang susut tanah dasar



tepi pelat



mencegah intrusi dan pemompaan pada sambungan, retakan pada tepi-

memberikan dukungan yang mantap dan seragam pada pelat sebagai perkerasan jalan kerja selama pelaksanaan

g. Kekuatan lentur beton (flexural strength) merupakan pencerminan kekuatan yang paling cocok untuk perencanaan karena tegangan kritis dalam perkerasan beton terjadi akibat melenturnya perkerasan beton tersebut.

2.1.2. Komponen Konstruksi Perkerasan Kaku Pada konstruksi perkerasan beton semen, sebagai konstruksi utama adalah berupa satu lapis beton semen mutu tinggi. Sedangkan lapis pondasi bawah (subbase berupa cement treated subbase maupun granular subbbase) berfungsi sebagai konstruksi pendukung atau pelengkap.

Gambar 3. Bagian-bagian perkerasan kaku

Adapun Komponen Konstruksi Perkerasan Beton Semen ( Rigid Pavement ) adalah sebagai berikut : 1. Tanah Dasar ( Subgrade ) Tanah dasar adalah bagian dari permukaan badan jalan yang dipersiapkan untuk menerima konstruksi di atasnya yaitu konstruksi perkerasan. Tanah dasar ini berfungsi sebagai penerima beban lalu lintas yang telah disalurkan / disebarkan oleh konstruksi perkerasan. Persyaratan yang harus dipenuhi dalam penyiapan tanah dasar (subgrade) adalah lebar, kerataan, kemiringan melintang keseragaman daya dukung dan keseragaman kepadatan. Daya dukung atau kapasitas tanah dasar pada konstruksi perkerasan kaku yang umum digunakan adalah CBR dan modulus reaksi tanah dasar (k).

Sumber : DPU, Petunjuk Perencanaan Perkerasan Kaku (Beton Semen),1985

Grafik 1. Korelasi Hubungan antara CBR dan Nilai ( k )

Pada konstruksi perkerasan kaku fungsi tanah dasar tidak terlalu menentukan, dalam arti kata bahwa perubahan besarnya daya dukung tanah dasar tidak berpengaruh terlalu besar pada nilai konstruksi (tebal) perkerasan kaku.

2. Lapis Pondasi ( Subbase ) Lapis pondasi ini terletak di antara tanah dasar dan pelat beton semen mutu tinggi. Sebagai bahan subbase dapat digunakan unbound granular (sirtu) atau bound granural (CTSB, cement treated subbase). Pada umumnya fungsi lapisan ini tidak terlalu

struktural,

maksudnya

keberadaan

dari

lapisan

ini

tidak

untuk

menyumbangkan nilai struktur perkerasan beton semen. Fungsi utama dari lapisan ini adalah sebagai lantai kerja yang rata dan uniform. Apabila subbase tidak rata, maka pelat beton juga tidak rata. Ketidakrataan ini dapat berpotensi sebagai crack inducer.Selain fungsi tersebut terdapat juga fungsi lainnya, antara lain : 1. Menyediakan lapisan yang seragam, stabil, dan permanen. 2. Menaikkan harga Modulus Reaksi Tanah Dasar (Modulus of Sub-grade Reaction = K), menjadi Modulus Reaksi Komposit (Modulus of Composit Reaction). 3. Mengurangi kerusakan sebagai akibat pembekuan (frost action). 4. Melindungi gejala “pumping” butiran-butiran halus tanah pada daerah sambungan, retakan dan ujung samping perkerasan. “Pumping”

: adalah proses pengocokan butiran-butiran sub-grade atau sub-base pada daerah-daerah sambungan (basah atau kering) akibat gerakan vertical plat karena beban lalu lintas kejadian ini mengakibatkan turunnya daya dukung lapisan bawah tersebut.

5. Mengurangi bahaya retak 6. Menyediakan lantai kerja bagi alat-alat berat.

3. Subbase Course Subbase course adalah bagian dari struktur perkerasan antara base course dan tanah dasar.fungsi utama adalah pendukung struktural tapi juga dapat: 1. Meminimalisir terjadinya ambles pada jalan 2. Meningkatkan drainase subbase umumnya terdiri dari bahan bahan kualitas lebih rendah dari pada lapisan atas, tetapi lebih baik daripada tanah dasar. Bahan agregat yang bagus dan berkualitas tinggi mengisi struktural. Sebuah subbase tidak selalu dibutuhkan atau digunakan.

4. Base Course Base Course berada di bawah lapis permukaan. Hal ini memberikan distribusi beban tambahan, kontribusi dan resistensi drainase, memberikan dukungan lapisan di atasnya dan platform yang stabil untuk peralatan konstruksi (ACPA, 2001). Bisa juga membantu mencegah gerakan tanah tanah dasar karena tekanan dari atas. Base course biasanya di buat dari: 1. Agregat dasar. Sebuah lapisan dasar sederhana dari agregat 2. Agregat stabil atau tanah . yaitu tananh yang telah dipadatkan hingga memperleh kestabilan tertentu. Kekuatannya diperkirakan 20-25persen dari kekuatan lapis pertama. 3. Lean concrete. Berupa pasta semen portland dan lebih kuat daripada agregat stabil. Lean concrete dapat dibangun untuk sebanyak 25 – 50 persen dari kekuatan lapis permukaan.

Gambar 5. Lean Concrete

5. Bound Breaker di atas Subbase Bound breaker adalah plastik tipis yang diletakan di atas subbase agar tidak terjadi bounding antara subbase dengan pelat beton di atasnya. Selain itu, permukaan subbase juga tidak boleh di - groove atau di - brush.

6. Alur Permukaan atau Grooving/Brushing Agar permukaan tidak licin maka pada permukaan beton dibuat alur-alur (tekstur)

melalui

pengaluran/penyikatan

(grooving/brushing)

sebelum

beton

disemprot curing compound, sebelum beton ditutupi wet burlap dan sebelum beton mengeras. Arah alur bisa memanjang ataupun melintang.

2.1.3 Faktor Lain yang Mempengaruhi Susunan Perkerasan Kaku Adapun faktor lain yang mempengaruhi susunan perkerasan kaku antara lain sebagai berikut. 1. Tulangan Pada perkerasan beton semen terdpat dua jenis tulangan, yaitu tulangan pada pelat beton untuk memperkuat pelat beton tersebut dan tulangan sambungan untuk menyambung kembali bagian – bagian pelat beton yang telah terputus (diputus). Kedua tulangan tersebut memiliki bentuk, lokasi serta fungsi yang berbeda satu sama lain. Adapun tulangan tersebut antara lain : a. Tulangan Pelat Tulangan pelat pada perkerasan beton semen mempunyai bentuk, lokasi dan fungsi yang berbeda dengan tulangan pelat pada konstruksi beton yang lain seperti gedung, balok dan sebagainya. Tebal pelat taksiran dipilih dan total fatik serta keruusakan erosi dihitung berdasarkan komposisi lalu lintas selama umur rencana. Jika kerusakan fatik atau erosi lebih dari 100%, tebal taksiran dinaikkan dan proses perencanaan diulangi. Tebal rencana adalah tebal taksiran yang paling kecil yang mempunyai total fatik dan atau total kerusakan erosi lebih kecil atau sama dengan 100%.

Adapun karakteristik dari tulangan pelat pada perkerasan beton semen adalah sebagi berikut : 

Bentuk tulangan pada umumnya berupa lembaran atau gulungan. Pada pelaksanaan di lapangan tulangan yang berbentuk lembaran lebih baik daripada tulangan yang berbentuk gulungan. Kedua bentuk tulangan ini dibuat oleh pabrik.



Lokasi tulangan pelat beton terletak ¼ tebal pelat di sebelah atas. Fungsi dari tulangan beton ini yaitu untuk “memegang beton” agar tidak retak (retak beton tidak terbuka), bukan untuk menahan momen ataupun gaya lintang. Oleh karena itu tulangan pelat beton tidak mengurangi tebal perkerasan beton semen.

b. Tulangan Sambungan Tulangan sambungan ada dua macam yaitu tulangan sambungan arah melintang

dan

arah

memanjang.

Sambungan

melintang

merupakan

sambungan untuk mengakomodir kembang susut ke arah memanjang pelat. Sedangkan tulangan sambungan memanjang merupakan sambungan untuk mengakomodir gerakan lenting pelat beton. Adapun ciri dan fungsi dari masing – masing tulangan sambungan adalah sebagai berikut : 1. Tulangan Sambungan Melintang









Tulangan sambungan melintang disebut juga dowel Berfungsi sebagai sliding device‟ dan load transfer device’. Berbentuk polos, bekas potongan rapi dan berukuran besar. Satu sisi dari tulangan melekat pada pelat beton, sedangkan satu sisi yang lain tidak lekat pada pelat beton



Lokasi di tengah tebal pelat dan sejajar dengan sumbu jalan.

2. Tulangan Sambungan Memanjang













Tulangan sambungan memanjang disebut juga Tie Bar. Berfungsi sebagai unsliding devices dan rotation devices. Berbentuk deformed / ulir dan berbentuk kecil. Lekat di kedua sisi pelat beton. Lokasi di tengah tebal pelat beton dan tegak lurus sumbu jalan. Luas tulangan memanjang dihitung dengan rumus seperti pada tulangan melintang.

Gambar 6. Sambungan Pada Konstruksi Perkerasan Kaku 2. Sambungan atau Joint Fungsi dari sambungan atau joint adalah mengendalikan atau mengarahkan retak pelat beton akibat shrinkage (susut) maupun wrapping (lenting) agar teratur baik bentuk maupun lokasinya sesuai yang kita kehendaki (sesuai desain). Dengan terkontrolnya retak tersebut, maka retak akan tepat terjadi pada lokasi yang teratur

dimana pada lokasi tersebut telah kita beri tulangan sambungan. Sambungan tersebut antara lain : 1. Sambungan memanjang dan melintang a. Semua sambungan memanjang dan melintang harus dibuat sesuai dengan detail dan letak pada Gambar Rencana b. Semua sambungan melintang harus dibuat sejalur untuk seluruh lebar perkerasan. Bidang-bidang permukaan sambungan harus diusahakan tegak lurus terhadap bidang permukaan perkerasan. c. Dalam pembuatan sambungan, perhatian khusus perlu diberikan guna menghindari ketidakrataan permukaan sambungan tersebut. Apabila pada sambungan diperlukan, maka harus digunakan mistar 3meter (10gft) untuk menjamin kerataan pada sambungan tersebut. Pembentukan sambungan yang ditempatkan didepan perata (screed) dapat dibuat tenggelam (tip), sedangkan apabila ditempatkan dibelakang perata dapat dipasang menonjol pada permukaan. d. Sambungan dengan lidah-alur, harus dicetak secara teliti dengan bahan cetakan yang cukup kuat agar didapat bentuk yang sempurna dengan menggunakan mesin penghampar acuan geligir. e. Apabila sambungan melintang dilakukan dengan cara menggergaji, maka penggergajian sambungan melintang harus diusahakan sebelum retak awal terjadi. Pada sambungan melintang terdapat 2 jenis sambungan yaitu sambungan susut dan sambungan lenting. Sambungan susut diadakan dengan cara memasang bekisting melintang dan dowel antara pelat pengecoran sebelumnya dan

pengecoran berikutnya. Sedangkan sambungan lenting

diadakan dengan cara memasang bekisting memanjang dan tie bar. Pada setiap celah sambungan harus diisi dengan joint sealent dari bahan khusus yang bersifat thermoplastic antara lain rubber aspalt, coal tars ataupun rubber tars. Sebelum joint sealent dicor/dituang, maka celah harus dibersihkan terlebih dahulu dari segala kotoran.

a. Sambungan memanjang dengan batang pengikat (tie bars) Pemasangan sambungan memanjang ditujukan untuk mengendalikan terjadinya retak memanjang. Jarak antar sambungan memanjang sekitar 3 – 4 m. Sambungan memanjang harus dilengkapi dengan batang ulir dengan mutu minimum BJTU- 24 dan berdiamater 16 mm. Ukuran batang pengikat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : At

= 204 x b x h dan

l

= (38,3 x ϴ) + 75

Dengan pengertian: At

= Luas penampang tulangan per meter panjang sambungan (mm²).

b

= jarak terkecil antar sambungan atau jarak sambungan dengan tepi

perkerasan (m) h

= tebal pelat (m)

I

= panjang batang pengikat (mm)

ϴ

= diameter batang pengikat yang dipilih (mm)

Jarak batang pengikat yang digunakan adalah 75 cm. Tipikal sambungan memanjang dap...